14.閱讀短文,回答問(wèn)題:風(fēng)速及其測(cè)量.
風(fēng)是由空氣流動(dòng)引起的一種自然現(xiàn)象,風(fēng)既有方向也有快慢,地面氣象觀測(cè)中測(cè)量的是水平運(yùn)動(dòng)的風(fēng),用風(fēng)向和風(fēng)速表示.
風(fēng)向標(biāo)是測(cè)定風(fēng)向的設(shè)備,如圖甲所示的風(fēng)向標(biāo)是一個(gè)形狀不對(duì)稱的物體,在風(fēng)的作用下,對(duì)空氣流動(dòng)產(chǎn)生較大阻力的一端便會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)至順風(fēng)方向,從而顯示風(fēng)向.
分杯式風(fēng)速計(jì)是測(cè)量風(fēng)速的最常用的工具,它主要由三大部分組成:風(fēng)杯組件、支撐及轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(如支座、軸、轉(zhuǎn)盤等零件),信號(hào)采集與處理系統(tǒng),風(fēng)杯組件由三個(gè)圓錐形或半球形的空杯組成,如圖乙所示,空心杯殼固定在互成120°的三叉星形支架上,杯的凹面順著一個(gè)方向排列,在水平風(fēng)力的驅(qū)動(dòng)下風(fēng)杯組件朝著杯凹面后退的方向旋轉(zhuǎn),主軸和轉(zhuǎn)盤在風(fēng)杯組件的帶動(dòng)下一起旋轉(zhuǎn),風(fēng)速不變時(shí),風(fēng)杯穩(wěn)定后也作勻速轉(zhuǎn)動(dòng),即單位時(shí)間內(nèi)風(fēng)杯轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)是一個(gè)穩(wěn)定的值,實(shí)驗(yàn)表明,風(fēng)速越大,風(fēng)杯的轉(zhuǎn)速也越大,風(fēng)杯的轉(zhuǎn)速與風(fēng)的速度成正比.
轉(zhuǎn)盤上固定有N個(gè)小磁鐵,當(dāng)小磁鐵正對(duì)磁敏開(kāi)關(guān)時(shí),磁敏開(kāi)關(guān)導(dǎo)通,不正對(duì)時(shí),磁敏開(kāi)關(guān)斷開(kāi),風(fēng)杯組件每旋轉(zhuǎn)一周,電路a、b端就會(huì)輸出若干個(gè)周期的脈沖信號(hào),某信號(hào)如圖丁所示,信號(hào)的頻率隨風(fēng)速的增大而成比例地增加,該脈沖信號(hào)由計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù),經(jīng)換算后就能得出實(shí)際風(fēng)速值
(1)風(fēng)向標(biāo)是測(cè)定風(fēng)向(風(fēng)向/風(fēng)速)的設(shè)備,若風(fēng)從正北方吹來(lái),圖甲所示的風(fēng)向標(biāo)的箭頭指向正北(正南/正北)
(2)對(duì)于同一風(fēng)杯式風(fēng)速計(jì),若風(fēng)速增大為原來(lái)的2倍,則風(fēng)杯的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉?lái)的2倍;圖丙中若以轉(zhuǎn)盤上的某個(gè)磁鐵為參照物,磁敏開(kāi)關(guān)是運(yùn)動(dòng)(靜止/運(yùn)動(dòng))的
(3)測(cè)速電路中,開(kāi)關(guān)S閉合,當(dāng)磁鐵靠近磁敏開(kāi)關(guān)時(shí),電路a、b端輸出高電壓(高電壓/低電壓).由圖丁可知電源電壓為5V
(4)風(fēng)速恒定時(shí)信號(hào)采集電路a、b端輸出的電壓信號(hào)如圖丁所示,若風(fēng)速增大為某一確定值,則電壓信號(hào)圖象中的時(shí)間間隔與原來(lái)相比A
A.時(shí)間間隔(t
2-t
1)減小,時(shí)間間隔(t
3-t
2)減小
B.時(shí)間間隔(t
2-t
1)增大,時(shí)間間隔(t
3-t
2)增大
C.時(shí)間間隔(t
2-t
1)減小,時(shí)間間隔(t
3-t
2)增大
D.時(shí)間間隔(t
2-t
1)增大,時(shí)間間隔(t
3-t
2)減小
(5)若題中N=10,t
1=0.15s,t
2=0.20s,t
3=0.35s,由此可知風(fēng)杯組件(或轉(zhuǎn)盤)的轉(zhuǎn)速為每分鐘30轉(zhuǎn).